ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
В данном разделе курса лекций рассмотрены основные законы,
связанные с механическими и электромагнитными колебаниями и рас-
пространением волн. В физике под колебаниями понимают движения
или состояния, обладающие той или иной степенью повторяемости. Ко-
лебания свойственны всем явлениям природы. Пульсируют звезды,
внутри которых идут циклические ядерные реакции. С высокой степе-
нью периодичности
вращаются планеты Солнечной системы. Периоди-
чески повторяются приливы и отливы на Земле, вызванные вращением
Луны. Сильные ветры возбуждают колебания домов, мостов и волн на
поверхности водоемов. Колеблется груз на конце пружины, камертон,
маятник, струны гитары. Внутри любого живого организма непрерывно
идут различные повторяющиеся процессы. Колеблются атомы в моле-
кулах и
относительно кристаллической решетки твердого тела.
Колебания могут распространяться в пространстве, в этом случае
мы имеем дело с волнами. Волны – это изменение состояния среды, или
возмущения, распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энер-
гию. Наиболее часто встречающиеся виды волн – упругие, поверхност-
ные, электромагнитные. Частным случаем упругих волн является звук и
сейсмические волны. Разновидностью электромагнитных волн служат
радиоволны, свет, рентгеновские лучи.
Изучение колебаний и волновых процессов активно стимулировало
развитие науки. Так, исследование колебаний маятника (1636 г.) позво-
лило Галилею более точно измерить промежутки времени. Изучение
Ньютоном законов периодического обращения планет вокруг Солнца
привело к созданию начал классической механики (1686 г.). Дж. Мак-
свелл,
связав свойства электромагнитных процессов с характеристиками
света, создал электромагнитную теорию света (1864 г.).
Благодаря общности закономерностей колебательных и волновых
процессов различной природы оказывается возможным вести их описа-
ние на основе единых математических моделей, не интересуясь деталя-
ми их поведения.
Так как волновые процессы встречаются почти во всех разновид-
ностях физических явлений, изучение
их закономерностей должно стать
фундаментом для вскрытия общих основ многих внешне различных
процессов.
